Kỹ thuật phân tích khí

Kỹ thuật phân tích khí

Kỹ thuật phân tích khí  Β δ∫ δ α τρν οξιδε κιµ λο ιộ ự ạ  Β δ∫ ι ν δυνγộ đ ệ  Β δ∫ δ α τρν σ⌠νγ µ  Β δ∫ δ α τρν νηι τ δυνγ  Β δ∫ δ α τρν 〈νη σ〈νγ  Β δ∫ δ α τρν τνη χη τ ι ν η⌠αộ ự ấ đ ệ 1.1. Phân tích sắc ký 1.1.1. Nguyên lý cơ bản - Sắc ký là kỹ thuật tách các cấu tử ra khỏi hỗn hợp dựa trên ái lực khác nhau của mỗi cấu tử đối pha tĩnh và pha động + pha tĩnh: có tác dụng giữ cấu tử cần tách (lớp chất cố định) + pha động: có tác dụng kéo cấu tử cần tách ra khỏi cột (chất lỏng, khí) PPPT sắc ký  Được phát minh vào năm 1903 bởi Tswett (1872-1919)  Ưu điểm: + khả năng phân tách cao, có thể tách những chất rất giống nhau về mặt hóa học lẫn vật lý + là 1 trong những PPPT mạnh nhất Cột sắc ký Thứ tự ra khỏi cột  Hợp chất có ái lực nhiều với pha động thì có xu hướng ra khỏi cột trước  Hợp chất có ái lực nhiều với pha tĩnh thì bị giữ lại lâu hơn trong cột và ra sau Sắc ký đồ Phân loại sắc ký Πην λο ι δ α τρν τρ νγ τη〈ι χ α πηα ạ ự ạ ủ   νγ: - Σ χ κ λ νγ:ắ ỏ + πηα   νγ: χη τ λ νγ + πηα τ νη: ρ ν, λ νγĩ ắ ỏ - Σ χ κ κη + πηα   νγ: χη τ κη + πηα τ νη: ρ ν, λ νγ Phân loại sắc ký Τηεο χ χη χ α θυ〈 τρνη τ〈χη:ơ ế ủ  Σ χ κ η π πηắ ấ ụ  Σ χ κ πην βắ ố  Σ χ κ τραο ι ιονắ đổ  Σ χ κ ρψ πην τắ ử Các đại lượng cơ bản t M t R t’ R W Thời gian lưu tR , thể tích lưu VR - Sắc đồ: kết quả của quá trình tách sắc ký. Mỗi peak của sắc đồ ứng với 1 hoặc 1 nhóm cấu tử của hỗn hợp cần tách. - Thời gian lưu tR: thời gian từ khi tiêm mẫu đến khi ghi nhận được cực đại của mũi sắc ký - Thời gian lưu chết tM: thời gian 1 chất hoàn toàn không tương tác với pha tĩnh hay cũng là thời gian di chuyển của pha động từ đầu cột đến cuối cột. [...]... đốι ξ ứνγ) - ∆ι ệν τχη µ ũι Σ  Các ứng dụng của sắc ký  Phân tích dựa vào chiều cao peak  Phân tích dựa vào diện tích peak  Xây dựng đường chuẩn (calibration with standards)  Phương pháp chuẩn nội (internal-standard) Máy sắc ký GC – máy sắc ký khí HPLC – máy sắc ký lỏng sắc ký trao đổi ion Sắc ký khí (Gas-Liquid Chromatography) Sắc ký khí Gas-Liquid Chromatography (GLC) hoặc là Gas Chromatography... vào sự phân bố trong pha động và pha tĩnh  Pha động: pha khí (N2, He, Ar…)  Pha tĩnh: pha rắn hoặc pha lỏng phủ lên pha rắn được giữ ở trong cột  Phương pháp công cụ để phân tách và xác định các hợp chất hóa học Sắc ký khí (Gas-Liquid Chromatography) Mẫu (sample) phân tích được: - Đưa vào bộ phận nạp mẫu (heated injector) - Di chuyển qua một cột phân tách (seperating column) nhờ một dòng khí mang... phức tạp: Tách các cấu tử của mẫu dựa vào sự thay đổi của T sôi Cột sắc ký Sắc ký khí (Gas-Liquid Chromatography) So sánh sắc ký đồ ở hai chế độ: Isothermal và chương trình hóa nhiệt độ Chương trình hóa nhiệt độ Hệ số khả năng Độ phân giải Sắc ký khí (Gas-Liquid Chromatography) Các vùng có gia nhiệt của hệ sắc ký khí (GC) Kỹ thuật sắc ký Một trong các thành phần cơ bản nhất: Detector (bộ dò tín hiệu) Chia... lưu lượng dòng khí (Flow controller) - He: thông thường, đắt - Ar: Two stages pressure regulator Sắc ký khí (Gas-Liquid Chromatography) Nguồn cung cấp khí mang (Carrier Supply) Thiết bị tách N2 từ không khí nén (Pure Nitrogen Generator) - Thẩm thấu chọn lọc N2 - 0.5 ppm O2, > 0.5 ppm H2O, > 2.0 ppb halocarbons hoặc CxHy - Lưu kương tối đa ∼ 1 l/min Áp suất 3,5 – 7 atm Thiết bị cung cấp khí H2 từ nước... trái dấu tương ứng, chúng chuyển về các bản điện cực nằm 2 phía ngọn lửa CH* + O*  CHO+e- Số lượng các ion phụ thuộc H2/không khí - Detector nhạy cảm khối lượng, không nhạy với khí vô cơ N2, N2O, NO, CO2, CS2, COS - Độ nhạy là 10-12g/s, thích hợp phân tích các hydrocacbon Sắc ký khí (Gas-Liquid Chromatography) Flame Ionization Detector (FID) Sensitive towards organics  Analyte is burned in H2/air, which... pháp điện phân (Electrolysis) - Chất điện ly: polymer rắn (solid polymer electrolyte) - H2 99.999% - Khả năng lưu trữ H2: 4 litre - Áp suất: 1,4 – 7 atm - Lưu lượng: 0 to 125 ml.min-1 và có thể đạt đến 1200 ml.min-1 Sắc ký khí (Gas-Liquid Chromatography) Hệ thống nạp mẫu (Sample Injection system) Các yêu cầu: - Lượng mẫu thích hợp - Tốc độ nạp mẫu phải nhanh và mẫu nạp khi vào cột ở trạng thái khí Giảm... Giảm sự giãn peak (band broadenning) và tăng độ phân giải của cột  Microsyringe chuẩn (calibrated)  Septum: màng bằng cao su silicone  Gia nhiệt cho vùng nạp mẫu: T > 50°C của cấu tử có nhiệt độ sôi cao nhất  Thể tích nạp mẫu:∼ 20 µl đối với cột nhồi (packed column) ∼ 0,2 µl hoặc nhỏ hơm đối với mao quản (open-tubular or capillary column) B Sắc ký khí (Gas-Liquid Chromatography) Ổn nhiệt cột săc... mang trơ (inert carrier gas) - Phát hiện và ghi lại dưới dạng các peaks khi các cấu tử đi ra khỏi cột Sắc ký khí (Gas-Liquid Chromatography) Injector Flow of Mobile Phase Detector T=0 T=10’ T=20’ Most Interaction with Stationary Phase Least Sắc ký khí (Gas-Liquid Chromatography) Nguồn cung cấp khí mang (Carrier Supply) - N2: chi phí thấp, an toàn F = 25 – 150 ml.min-1: Cột nhồi (Packed column) F = 1... công thức sau:  Wb  Số đĩa lý thuyết N trong cột sắc ký N càng lớn nghĩa là số lượng các cân bằng tăng thì hiệu quả phân chia trên cột sắc ký tăng lên, bề rộng đáy càng nhỏ, peak càng nhọn, định lượng chúng càng chính xác - Sắc ký lỏng: N < 20.000 - Sắc ký khí: N > vài trăm ngàn ? Sắc ký khí tách tốt hơn sắc ký lỏng ? - Chiều cao tương đương với đĩa lý thuyết: H=L/N L: chiều dài cột sắc ký - Độ chọn... • Detetor quang học FPD • Detetor điện hóa ECD (công kết điện tử) Tín hiệu của Detetor phụ thuộc đặc tính của chúng Detector nhạy cảm nồng độ tín hiệu nhận được phụ thuốc tốc độ dòng khí đi qua: TCD, ECD, FPD Sắc ký khí (Gas-Liquid Chromatography) Đầu dò (Detectors) Một số yêu cầu:  Tín hệu thu đươc tuyến tính hoặc gần tuyến tính với lượng mẫu  Thời gian trả lời nhanh  Phát hiện đa dạng (universal . Kỹ thuật phân tích khí  Β δ∫ δ α τρν οξιδε κιµ λο ιộ ự ạ  Β δ∫ ι ν δυνγộ đ ệ  Β δ∫ δ α τρν σ⌠νγ µ  Β. ề ủ ũ ẹ đố ξ νγ)ứ - ∆ι ν τχη µ ι Σệ ũ Các ứng dụng của sắc ký  Phân tích dựa vào chiều cao peak  Phân tích dựa vào diện tích peak  Xây dựng đường chuẩn (calibration with standards)  . δ α τρν 〈νη σ〈νγ  Β δ∫ δ α τρν τνη χη τ ι ν η⌠αộ ự ấ đ ệ 1.1. Phân tích sắc ký 1.1.1. Nguyên lý cơ bản - Sắc ký là kỹ thuật tách các cấu tử ra khỏi hỗn hợp dựa trên ái lực khác nhau của